QC降低地滚自制加工次废品率

降低地滚自制加工次废品率地滚是我矿井上机电队、回采队组使用较多的一种自制加工件，该自制件的安装略高于地面，钢丝绳置于地滚上，绞车等使用钢丝绳的大型设备运转时，钢丝绳作直线运动，地滚作圆周运动，钢丝绳与地滚之间滚动摩擦，有效地减小了钢丝绳的磨损。本课题主要解决影响地滚加工质量的重要因素，保证地滚转动灵活、耐磨性好的使用性能。课题说明矿机电部要求自制件加工件次废品率应≤3%一、课题选择地滚自制加工现状课题选定降低地滚自制加工次废品率由上图可知：地滚自制加工次废品率将近6%活动计划表计划实施

日期程序（计划——实际）进度表地点23456789101112责任人选择课题会议室崔志芳现状调查车间、队组申雪平确定目标会议室申雪平原因分析会议室申雪平确定要因会议室张高兴制定对策会议室申雪平对策实施铸工组钳工组王海龙效果检查会议室申雪平巩固措施会议室王海龙活动总结会议室崔志芳（一）下表是在本厂《自制加工件验收记录》原因一栏中，以2005年2月到2006年1月为时间段、统计414个地滚中24个次废品原因的调查情况：二、现状调查序号项目频数（个）累计频数(个)累计百分比（％）1地滚转动不灵活101041.72滚子表面凹凸不平71770.93螺丝紧固不牢靠32083.44钙基脂添加量不达要求22291.75其它224100从图中可以看出，地滚转动不灵活和滚子表面凹凸不平是造成地滚自制加工次废品率高的主要原因。（二）下表是对414个地滚投入使用后报废情况的调查统计：

序号项目频数（个）累计频数(个)累计百分比（％）1滚子严重磨损15215236.72轴承损坏13728969.83轴承挡盖脱落3932879.24地滚轴折断2635485.55其它60414100通过对地滚加工和使用状况的调查情况分析出：地滚转动不灵活是导致地滚轴承损坏的原因之一，滚子表面凹凸不平是导致滚子严重磨损的原因之一，因此，我们可将“滚子严重磨损”和“轴承损坏”作为本次活动所要解决的问题。三、设定目标我们把地滚自制加工次废品率由5.8%下降至3%作为本次活动的目标，并对目标值进行了可行性分析。四、原因分析小组成员采用头脑风暴法对造成“轴承损坏”和“地滚滚子严重磨损”的原因进行分析，并一一列举在树图上。原因分析从树图可以看出，共有20个末端因素，小组成员对20个末端因素进行了一一确认。五、确定主因轴承质量不好确认方法：查阅资料确认时间：2006.4.20－4.21确认过程到配件供应单位物资供应中心查看深沟球轴承是否有质量合格证确认人崔志芳标准要求应有产品质量合格证调查结果能够提供出供货单位的合格证,达要求结论非要因确认一：轴承质量不好非要因确认二、三：CA6140车床几何精度和加工精度达不到要求CA6140机床几何加工精度达不到要求确认方法：现场测量确认时间：2006.4.17－4.20确认过程对我厂车工组2号、5号、8号三台使用频率最高的CA6140车床的几何精度和加工精度进行测量或确认确认人标准要求调查结果几何精度2号车床5号车床8号车床主轴的轴向窜动允差≤0.02合格合格合格主轴锥孔轴心线的径向圆跳动允差0.025/距端200合格合格合格溜板移动对主轴轴心线的平行度允差上母线0.04,侧母线0.04合格合格合格溜板移动对尾座顶尖套锥孔轴心线的平行度上母线和侧母线均为0.04合格合格合格加工精度2号车床5号车床8号车床精车外圆的圆度允差≤0.02合格合格合格精车外圆的圆柱度允差≤0.02/100合格合格合格精车端面平面度允差≤0.03/Φ200合格合格合格结论非要因非要因确认四：装夹方式不正确装夹方式不正确确认方法：现场验证确认时间：2006.4.24－4.27确认过程到作业现场对操作人员对被加工件的装夹方式进行确认确认人标准要求装夹方式要能够很好地保证地滚滚子和地滚轴的同轴度误差在允许范围内调查结果在现场察看,发现在加工过程中,滚子装夹采用三爪卡盘自定心装夹，中心架支撑的方法加工；地滚加工装夹方式采用一顶一夹的方式，以上两种现用的装夹方式不能很好地保证加工件的同轴度误差结论属要因属要因确认五：所选用刀具达不到使用要求所使用刀具达不到使用要求确认方法：现场验证确认时间：2006.4.24－4.27确认过程对车工组使所使用刀具进行确认确认人标准要求YG8钨钴类刀具调查结果YG8钨钴类刀具结论非要因非要因确认六：加工过程中的切削用量选择不合适加工过程中的切削用量选择不合适确认方法：现场验证确认时间：2006.4.24－4.27确认过程对操作人员在加工过程中的切削用量进行确认确认人标准要求切削用量粗车精车切削速度v/(m/min)321.5切削深度ap/mm2-40.02-0.05进给量f/(mm/r)0.3-0.3512-14调查结果符合要求结论非要因非要因确认七：加工过程中的测量方法不正确加工过程中的测量方法不正确确认方法：现场验证确认时间：2006.4.24－4.27确认过程对车工组加工过程中的测量方法进行确认确认人标准要求用百分表测量调查结果不达要求,仅用游标卡尺和千分尺测量结论属要因属要因确认八：使用队组不能定期加注钙基脂使用队组不能定期加注钙基脂确认方法：现场验证确认时间：2006.4.20－4.21确认过程对使用队组不能定期加注钙基脂进行确认确认人标准要求钙基脂容量达到2/3调查结果使用队组维护不到位,导致部分地滚内钙基脂容量不达要求,但经过分析,确定此因素对轴承损坏影响不大结论非要因非要因确认九：轴承挡盖没有密封圈确认方法：现场验证确认时间：2006.4.18确认过程对轴承挡盖没有密封圈进行确认确认人标准要求挡盖上应有上密封圈的结构调查结果不达要求结论属要因轴承挡盖没有密封圈属要因确认十：工作环境灰尘大、潮湿工作环境灰尘大、潮湿确认方法：现场验证确认时间：2006.4.20确认过程对工作环境灰尘大、潮湿进行确认确认人标准要求工作环境应干燥,灰尘少调查结果工作环境潮湿、多灰,使用队组生产条件所限结论不可抗拒因素不可抗拒因素确认十一：铸造材料的强度和硬度等性能指标达不到要求铸造材料的强度和硬度等性能指标达不到要求确认方法：查阅资料进行计算确认时间：2006.4.24-4.25确认过程对铸造材料的强度和硬度等性能指标达不到要求进行确认确认人标准要求查阅《机械设计手册》第1卷，根据地滚滚子与辊子工作性质相似的特点,确定其铸造材料的硬度应满足230≤HB≤290;强度应满足260MPa≤σb≤340MPa调查结果1、地滚滚子的铸造材料为HT350,其铸件厚度为30，查出其强度σb=290，达要求;2、依据上面选择HT350灰铸铁的强度σb=290，且相对硬度值(RH)的变化范围为0.8-1.20,RH取中间值为1.0，计算出：HB=RH(44+0.724σb)=1.0×(44+0.724×290)=253.96,达要求结论非要因非要因确认十二：滚子铸件毛坯外表面光洁度不达图纸要求等级表面光洁度等级应为确认方法：现场验证确认时间：2006.4.17确认过程对滚子铸件图纸标注表面光洁度等级进行确认确认人标准要求表面光洁度等级应为

调查结果地滚滚子表面凹凸不平,明显不达要求结论属要因滚子铸件毛坯外表面光洁度不达图纸要求等级确认十三：型砂紧实度不达要求型砂紧实度不达要求确认方法：现场验证确认时间：2006.4.18-4.21确认过程对型砂紧实度进行确认确认人标准要求手工造型型砂紧实度48%-52%调查结果在作业现场抓一把配制好的型砂并捏紧,然后松开手指,砂团不散,砂粒粘手,指纹不清,说明型砂混制不均匀,含水量大;将砂团折断,断面不平齐,有水痕,由此判定达不到紧实度48%-52%结论属要因属要因属要因确认十四：型砂内灰分含量高型砂内灰分含量高确认方法：现场验证确认时间：2006.4.18-4.21确认过程对型砂内灰分含量进行确认确认人标准要求型砂内灰分含量应≤5%调查结果根据现场所用型砂样，并结合我厂配制型砂所用原料，以及型砂配制过程及存放地点，确认型砂中的灰分含量不超过5%，达要求结论非要因非要因确认十五：铸造金属液中含气量大确认方法：现场验证确认时间：2006.4.18-4.21确认过程对铸造金属液中含气量大进行确认确认人标准要求铸造金属熔炼时间足够长,将金属液中的气尽可能排出去调查结果达要求结论非要因非要因铸造金属液中含气量大确认十六：排气系统总截面偏小排气系统总截面偏小确认方法：现场验证进行验算确认时间：2006.4.24-4.26确认过程对滚子铸造过程中的排气系统总截面进行确认确认人标准要求排气系统截面应为内浇道总截面积1.5∽1.8倍调查结果在现场,测量、计算出滚子浇注时，总的排气系统面积是内浇道总截面积的1.6倍,达要求结论非要因非要因确认十七：浇注温度不符合规定浇注温度不符合规定确认方法：现场验证确认时间：2006.4.24-4.26确认过程对浇注温度不符合规定进行确认确认人标准要求浇注温度1320℃≤℃≤1340℃调查结果铸造材料为HT350,当铁液表面完全被氧化膜覆盖时浇注,此时所示温度略低于1340℃,达要求结论非要因非要因确认十八：浇注速度不符合规定浇注速度不符合规定确认方法：现场验证确认时间：2006.4.24-4.26确认过程对浇注速度不符合规定进行确认确认人标准要求单位时间内浇入铸型中的金属液重量应在8∽10Kg/S范围内调查结果滚子属粗壁简单铸件,现场观察浇注速度在要求范围内,达要求结论非要因非要因确认十九：冒口的尺寸和数量不符合规定冒口的尺寸和数量不符合规定确认方法：现场验证确认时间：2006.4.24-4.26确认过程对冒口的尺寸和数量不合适进行确认确认人标准要求冒口直径应Φ30≥Φ≥Φ20;冒口数量应≥1调查结果铸造滚子冒口直径为Φ25;

冒口数量为1个,达要求结论非要因非要因确认二十：地滚滚子厚实部分太厚确认方法：现场测量确认时间：2006.4.24-4.26确认过程对地滚滚子厚实部分太厚进行确认确认人标准要求最大浇注厚度应≤50调查结果地滚滚子中间部分为30,两端为40,符合要求结论非要因地滚滚子厚实部分太厚非要因通过逐一确认，20个末端因素中可控的19个，并确认出5个主要因素：六、制订对策序号要因现状对策措施目标负责人地点完成时间1装夹方式不正确现用滚子装夹采用三爪卡盘自定心装夹，中心架支撑的方法加工；地滚加工装夹方式采用一顶一夹的方式，以上两种现用的装夹方式不能很好地保证加工件的同轴度误差采取正确的装夹方式滚子装夹采用定位轴;地滚轴装夹方式采取两顶一夹改进装夹方式,保证加工质量车工组2006.5.16-5.312加工过程中的测量方法不正确仅用游标卡尺和千分尺测量改进测量方法用百分表测量选择测量方法,准确测量滚子和地滚轴的同轴度误差车工组2006.5.16-5.313轴承挡盖没有密封圈不达要求轴承挡盖应有密封圈轴承挡盖上加工上密封圈的结构装配时,在轴承挡盖上所加工的槽内塞入密封圈车工组钳工组2006.5.22-5.314滚子铸件毛坯外表面光洁度不达图纸要求等级表面光洁度等级达不到保证光洁度等级改进铸造或加工工艺表面光洁度等级达铸工组钳工组2006.6.1-6.305型砂紧实度不达要求型砂紧实度达不到标准48%-52%提高型砂紧实度重新确定型砂中所有成份的比例型砂紧实度达标准48%-52%铸工组2006.6.19-6.30（方案一）采用自制定位轴定位；（方案二）采用胀胎定位对策优化滚子装夹方式不正确两方案均能实现尺寸公差和位置公差的有效控制，但方案一心轴定位有一定误差；方案二装卸繁琐，吃刀量小综合分析：方案二优于原方案和方案一，因此采用方案二（方案一）采用两顶一夹的方法；（方案二）采用两顶一夹，反正车刀车削的方法对策优化地滚滚子装夹方式不正确两方案均能提高加工精度，但方案二加工精度更高，且只需装夹一次综合分析：方案二优于原方案和方案一，因此采用方案二（方案一）在平板上测量；（方案二）横向移动测量对策优化加工过程中地滚轴同轴度误差测量方法不正确方案一需保证地滚轴中间部分精度，方案二适用于我厂的检测条件，易操作综合分析：采用方案二（方案一）在平板上测量；（方案二）比较测量同轴度误差对策优化加工过程中滚子同轴度误差测量方法不正确被测地滚两侧孔之间有台阶，且被测处宽度不够，不适合用方案一；方案二适用于我厂的检测条件综合分析：采用方案二（方案一）选用B型无副唇骨架式旋转轴唇形密封；（方案二）选用FB型有副唇骨架式旋转轴唇形密封对策优化轴承挡盖没有密封圈B型密封便于装配，FB密封装配略有不便为更好地保护轴承，采用方案二（方案一）改进铸造工艺；（方案二）改变滚子机加工工艺对策优化铸件图纸标注表面光洁度等级方案一难度大，效果不能保证；方案二便于操作采用方案二（方案一）通过反复试验控制型砂中水分掺入量（方案二）重新确定型砂中所有成份比例对策优化型砂所含水份比例大方案一易操作，不易掌握；方案二可确保比例准确，效果明显采用方案二七、实施对策实施一：改进装夹方式，保证加工质量2006年5月16-5月22日，在车工作业现场，小组成员对地滚滚子和地滚轴加工过程中改进的装夹方式进行了实施。地滚滚子装夹方式原方案采用三爪自定心卡盘装夹，中心架支撑的方法加工。加工工序：1、夹滚子Φ125毛坯，顶另一端找正，车中心架支撑面，Φ120至尺寸，平端面；2、掉头夹Φ120，上中心架，平另一端至尺寸460、400、420，车Φ52H7，Φ45至尺寸；3、掉头Φ120，车另一端到尺寸，下床。地滚滚子装夹方式改进方案采用胀胎定位，中心架支撑的方法加工。加工工序：1、夹滚子Φ125毛坯，顶另一端找正，车Φ100至尺寸（本道工序有效地解决了【实施四】表面光洁度等级达要求），Φ120至尺寸，上中心架；2、车Φ46，Φ52H7至尺寸，下件；3、装胀胎，上鸡心夹，车另一端Φ52H7，Φ46，Φ80至尺寸。地滚轴装夹方式原方案采用一夹一顶的装夹方法加工。

加工工序如下：1、夹Φ32×510毛坯，平端面，车Φ30×20，钻中心孔；2、掉头，平端面至505尺寸，钻中心孔；3、夹Φ30×20，上顶尖，车Φ25（公差）×32.5，Φ23×20至尺寸；4、掉头，车另一端至尺寸。地滚轴装夹方式改进方案采用两顶一夹的方法，反正车刀车削。

加工工序如下：1、夹毛坯，平端面，打中心孔（研磨）；2、粗、半精车工件，留0.2-0.5㎜余量；3、上死顶尖，用反正车刀精车至尺寸。实施二、利用百分表或同轴度量规测量同轴度误差2006年5月24日-5月31日，小组成员利用百分表对地滚轴和地滚滚子的同轴度误差进行测量，确保加工精度达要求。测量步骤:1、先在车床上两顶尖内装夹地滚轴；2、把百分表在表架上固定，表架放在中拖板上；3、先以左侧装轴承面处最高点，让大拖板带动中拖板，左右移动，看百分表变动量，以百分表指针不变为准；4、测量右侧装轴承面处，测量方法同上，如百分表指针在误差范围内（0.02）变动，则加工质量合格，反之，地滚轴加工质量不合格。利用百分表测量地滚轴同轴度测量步骤:1、先将V型铁放在工作平台上，以地滚外圆为基准，把地滚放在V型铁上测量同轴度（确保V型铁与地滚接触面在同一条水平线上）；2、先在地滚左侧轴孔最低点测两处，确认百分表指针不变，则测右侧轴孔最低点两处，如果百分表指针摆动超出同轴度误差值，则不合格；如百分表指针在同轴度误差范围内（0.02）摆动，则加工质量合格。利用百分表测量地滚滚子同轴度实施三、装配时，轴承挡盖上有密封圈的结构2006年5月22日-23日，查阅相关资料，选取（F）B25×40×7密封圈。5月24日-26日，小组成员根据所选的密封圈的结构尺寸，改变轴承挡盖的结构尺寸。1、挡盖原Φ45㎜增加为Φ50㎜；2、挡盖原厚度由12㎜增加为14㎜；3、在厚13㎜的挡盖中间加工宽7㎜的槽，外径为Φ40㎜，且下偏差不超过0.2挡盖改进后结构及尺寸挡盖改进前结构及尺寸实施五、型砂紧实度达标准48%-52%2006年6月20日-21日，根据我厂的生产条件和铸造要求，小组成员实施了新的型砂配制方案。（一）型砂的选择及配制：选用70/140的多角形石英砂，粘土选择钠膨润土，煤粉采用95%以上能通过100号筛的30%以上挥发物的煤粉（二）湿型砂配制砂型的性能指标加料顺序：回用砂，新砂，粘土，煤粉，水分；碾压时间：2min-3min；调匀时间：2h-3h新砂回用砂膨润土煤粉水分4-590-910.3-0.50.5-1.03-4砂型水份(质量分数%)湿压强度(Kpa)紧实度(%)手工造型(压实)9570-8048-52八、效果检查（一）6月下旬至7月，小组成员对15个地滚所有零件的加工质量严格把关，并于7月26日对15个地滚装配后的整体质量检验情况进行了统计。序号尺寸轴承配合及固定润滑剂添加量滚子转动情况装配尺寸外表面尺寸（505×Φ120）及粗糙度过渡配合螺纹连接防松结构（共6个螺丝）2/3灵活不灵活1达要求合格达要求紧固2/3灵活2达要求合格达要求紧固2/3灵活3达要求合格达要求紧固2/3灵活4达要求合格达要求二个螺丝不够紧2/3灵活5达要求合格达要求紧固2/3灵活6达要求合格达要求紧固2/3灵活7达要求合格达要求紧固2/3灵活8达要求合格达要求紧固2/3灵活9达要求合格达要求紧固2/3灵活10达要求合格达要求一个螺丝不够紧2/3灵活11达要求合格达要求紧固1/2灵活12达要求合格达要求紧固2/3灵活13达要求合格达要求紧固2/3灵活14达要求合格达要求二个螺丝不够紧2/3灵活15达要求合格达要求紧固2/3灵活备注:从表中可以看出，；一个润滑剂加得不够量，次废品数为1/6；另两个为2个螺丝不够紧，次废品数为（1/6）×（2/6）×2=1/9，一个为1个螺丝不够紧，次废品数为（1/6）×（1/6）=1/36；其余均合格，因此，不合格数确定为1/6+1/9+1/36=4/9个；地滚装配后的次废品率可得：（11/36）/15×100%=2%，降到了预定的目标值3%以下。从表中可以看出，“转子转动不灵活”和“滚子外表面凹凸不平”己不再是导致地滚自制加工出现次废品的原因。地滚装配后的整体质量检验情况统计表活动后，地滚自制加工次废品率降到了2%从上表计算地滚装配后的次废品率为2%,降到了预定的目标值3%以下。（二）对2005年7月-10月与2006年7月-10月地滚自制加工次废品率进行对比时间地滚自制加工数（个）次废品数（个）次废品率（%）2005年7月-10月与20